Globalni izpusti ogljikovega dioksida so lani dosegli rekordne ravni. Kot je navedeno v poročilu Mednarodne agencije za energijo (IEA), so leta 2018 znašale 33 milijard ton.
"Ker se je leta 2018 povpraševanje po energiji povečalo, so se svetovne emisije CO2, povezane z energijo, medletno povečale za 1,7 % na najvišjo vrednost vseh časov, 33,1 GtCO2," ugotavljajo avtorji študije. "Kitajska, Indija in ZDA so predstavljale 85% povečanja emisij, medtem ko so se zmanjšale v Nemčiji, na Japonskem, v Mehiki, Franciji in Združenem kraljestvu."
Občutno povečanje povpraševanja po energiji je bilo "presenečenje za mnoge" in je državam še težje doseglo globalne podnebne cilje, je dejal vodja IEA Fatih Birol.
"Opažamo izjemno rast svetovnega povpraševanja po energiji, ki raste z najhitrejšo hitrostjo v tem desetletju," je Birol navedel The Financial Times. Hkrati pa po njegovem mnenju v letu 2019 težko pričakujemo enako stopnjo rasti povpraševanja po energentih.
Vendar pa so emisije CO2 le del problema. Po prejšnjem poročilu IEA proizvodnja nafte in plina kljub aktivnim ukrepom naftnih družb povzroči zelo pomemben delež svetovnih emisij metana.
Zlasti dejavnosti, povezane s proizvodnjo, transportom, predelavo in porabo ogljikovodikov, predstavljajo 13 % emisij metana po vsem svetu. Puščanja se pojavljajo v vseh fazah proizvodnega cikla, svetovna naftna in plinska podjetja pa še ne morejo natančno izmeriti obsega teh puščanj.
Na splošno človeška dejavnost povzroči 60 % svetovnih emisij metana, preostalih 40 % je naravno pronicanje plina iz globokih plasti zemlje, emisije iz močvirij, živalski odpadki in gnitje odmrle vegetacije.
Nenavadno pa je, da ameriška vesoljska agencija NASA situacijo ocenjuje drugače. V začetku lanskega leta je agencija objavila rezultate nove študije, po kateri resnega povečanja koncentracij metana v ozračju v zadnjih letih ni mogoče pripisati govedoreji in izhlapevanju iz rastočih "permafrostnih" močvirij.
Več kot polovico izpustov tega toplogrednega plina povzroči svetovna industrija goriva. Končno poročilo, objavljeno v reviji Nature Communications, ugotavlja, da se povprečne letne emisije metana zdaj gibljejo od 12 do 19 milijonov ton na leto.
Prej so takšno širjenje razlagali z nihanjem v številu goveda, zlasti krav - enega glavnih onesnaževalcev metana, pa tudi s postopnim odmrzovanjem permafrosta, kar je povzročilo nastanek velikih močvirij, nasičenih s tem plinom.
Vendar pa so satelitske študije Nase pokazale, da emisije metana zaradi proizvodnje in uporabe ogljikovodikov in premoga naraščajo hitreje, kot se je prej mislilo. Na primer, emisije iz naftne industrije v Alberti v Kanadi so se izkazale za 25–50 % višje od prejšnjih ocen.
1 Človek in podnebje.
2 Uvod.
Razmerje med porabo energije, gospodarsko dejavnostjo in dohodkom
v atmosferi.Poraba energije in emisije ogljikovega dioksida.
3 Ogljik v naravi.
Ogljikovi izotopi.
4 Ogljik v ozračju.
Atmosferski ogljikov dioksid.
Ogljik v tleh.
5 Napovedi koncentracij ogljikovega dioksida v ozračju za prihodnost. Glavni sklepi.
6 Bibliografija.
Uvod.
Človekova dejavnost je že dosegla stopnjo razvoja, ko njen vpliv na naravo postaja globalen. Tem vplivom so podvrženi naravni sistemi – ozračje, kopno, ocean – pa tudi življenje na planetu kot celoti. Znano je, da se je v zadnjem stoletju vsebnost nekaterih komponent plina v ozračju, kot je ogljikov dioksid (
), dušikov oksid ( ), metan ( ) in troposferski ozon ( ). Poleg tega so v ozračje vstopili tudi drugi plini, ki niso bili naravni sestavni deli svetovnega ekosistema. Glavni so klorofluoroogljikovodiki. Ti plini v sledovih absorbirajo in oddajajo sevanje, zato lahko vplivajo na zemeljsko podnebje. Vse te pline skupaj lahko imenujemo toplogredni plini.Ideja, da bi se podnebje lahko spremenilo zaradi izpusta ogljikovega dioksida v ozračje, se ni pojavila nedavno. Arrhenius je poudaril, da bi sežiganje fosilnih goriv lahko povzročilo povečanje atmosferskih koncentracij.
in s tem spremeniti sevalno ravnovesje Zemlje. Zdaj približno vemo, koliko je bilo dodanega v ozračje zaradi izgorevanja fosilnih goriv in sprememb v rabi tal (krčenje gozdov in širjenje kmetijstva), opaženo povečanje koncentracij v ozračju pa lahko pripišemo človekovi dejavnosti.Mehanizem delovanja
na podnebje je tako imenovani učinek tople grede. Medtem ko je prosojen za kratkovalovno sončno sevanje, ta plin absorbira dolgovalovno sevanje, ki zapušča zemeljsko površje, in absorbirano energijo seva v vse smeri. Zaradi tega učinka povečanje atmosferske koncentracije povzroči segrevanje zemeljskega površja in spodnjega ozračja. Nadaljnje povečevanje koncentracij ogljikovega dioksida v ozračju bi lahko povzročilo spremembe v globalnem podnebju, zato je napovedovanje prihodnjih koncentracij ogljikovega dioksida pomembna naloga.Sproščanje ogljikovega dioksida v ozračje
kot posledica industrijskega
emisije.
Glavni antropogeni vir emisij
je zgorevanje vseh vrst goriv, ki vsebujejo ogljik. Dandanes je gospodarski razvoj običajno povezan s povečano industrializacijo. V preteklosti je bila gospodarska rast odvisna od razpoložljivosti virov energije in količine porabljenih fosilnih goriv. Podatki o gospodarskem in energetskem razvoju za večino držav za obdobje 1860-1973. Kažejo ne le na gospodarsko rast, temveč tudi na povečanje porabe energije. Vendar eno ne izhaja iz drugega. Od leta 1973 so se v številnih državah specifični stroški energije znižali, medtem ko so realne cene energije narasle. Nedavna študija industrijske porabe energije v Združenih državah je pokazala, da se je od leta 1920 razmerje med vloženo primarno energijo in ekonomskim ekvivalentom proizvedenega blaga vztrajno zmanjševalo. Učinkovitejšo rabo energije dosežemo z izboljšavami industrijske tehnologije, vozil in načrtovanja stavb. Poleg tega je v številnih industrializiranih državah prišlo do premikov v strukturi gospodarstva, ki se izražajo v prehodu od razvoja surovin in predelovalne industrije k širjenju industrij, ki proizvajajo končne izdelke.Najnižja raven porabe energije na prebivalca, ki je trenutno potrebna za zadovoljitev zdravstvenih, izobraževalnih in rekreacijskih potreb, se močno razlikuje od regije do regije in od države do države. V mnogih državah v razvoju je bistveno povečanje porabe visokokakovostnih goriv na prebivalca bistveno za doseganje višjega življenjskega standarda. Zdaj se zdi verjetno, da nadaljnja gospodarska rast in doseganje želenega življenjskega standarda nista povezana s porabo energije na prebivalca, vendar ta proces še ni dovolj raziskan.
Predvidevamo lahko, da se bodo gospodarstva večine držav pred sredino naslednjega stoletja sposobna prilagoditi povišanim cenam energije z zmanjšanjem potreb po delovni sili in drugih vrstah virov ter s povečanjem hitrosti obdelave in prenosa informacij. , ali morda spreminjanje strukture ekonomskega ravnovesja med proizvodnjo blaga in zagotavljanjem storitev. Tako bo izbira strategije razvoja energetike z enim ali drugim deležem uporabe premoga ali jedrskega goriva v energetskem sistemu neposredno določala stopnjo industrijskih emisij.
.Poraba energije in emisije
ogljikov dioksid.
Energija se ne proizvaja zaradi proizvajanja energije. V industrializiranih državah večina proizvedene energije izvira iz industrije, prometa ter ogrevanja in hlajenja zgradb. Številne novejše študije so pokazale, da je trenutno raven porabe energije v industrializiranih državah mogoče znatno zmanjšati z uporabo tehnologij za varčevanje z energijo. Izračunano je bilo, da če bi Združene države pri proizvodnji potrošniškega blaga in storitev prešle na najmanj energetsko intenzivne tehnologije z enakim obsegom proizvodnje, bi količina, ki vstopi v ozračje
bi se zmanjšala za 25 %. Posledično zmanjšanje svetovnih emisij bi bilo 7 %. Podoben učinek bi se zgodil v drugih industrializiranih državah. Nadaljnje zmanjšanje stopnje izpustov v ozračje je mogoče doseči s spremembo strukture gospodarstva zaradi uvedbe učinkovitejših načinov proizvodnje dobrin in izboljšav v zagotavljanju storitev prebivalstvu.Ogljik v naravi.
Med številnimi kemičnimi elementi, brez katerih je življenje na Zemlji nemogoče, je ogljik glavni. Kemijske transformacije organskih snovi so povezane s sposobnostjo ogljikovega atoma, da tvori dolge kovalentne verige in obroče. Biogeokemični ogljikov cikel je naravno zelo zapleten, saj ne vključuje samo delovanja vseh oblik življenja na Zemlji, temveč tudi prenos anorganskih snovi tako med različnimi rezervoarji ogljika kot znotraj njih. Glavni rezervoarji ogljika so ozračje, celinska biomasa, vključno s prstjo, hidrosfera z morsko bioto in litosfera. V zadnjih dveh stoletjih so se v sistemu atmosfera-biosfera-hidrosfera zgodile spremembe v tokovih ogljika, katerih intenzivnost je približno za red velikosti večja od intenzivnosti geoloških procesov prenosa tega elementa. Zato se je treba omejiti na analizo interakcij znotraj tega sistema, vključno s tlemi.
Osnovne kemijske spojine in reakcije.
Poznamo več kot milijon ogljikovih spojin, od katerih jih na tisoče sodeluje v bioloških procesih. Atomi ogljika so lahko v enem od devetih možnih oksidacijskih stanj: +IV do -IV. Najpogostejši pojav je popolna oksidacija, tj. +IV, primeri takih spojin vključujejo
in . Več kot 99 % ogljika v ozračju je v obliki ogljikovega dioksida. Približno 97 % ogljika v oceanih obstaja v raztopljeni obliki ( . Elementarni ogljik je prisoten v majhnih količinah v ozračju v obliki grafita in diamanta ter v prsti v obliki oglja. Asimilacija ogljika med fotosintezo vodi do nastanek reduciranega ogljika, ki je prisoten v živih organizmih, mrtvih organskih snoveh tal, v zgornjih plasteh sedimentnih kamnin v obliki premoga, nafte in plina, zakopanih v velikih globinah, in v litosferi - v obliki Nekatere plinaste spojine, ki vsebujejo premalo oksidiran ogljik, pridejo v atmosfero, ko pride do anaerobne razgradnje snovi, ki se hitro oksidirajo in metan je lahko. naj bi vstopila v sistem, saj prispeva tudi k učinku tople grede, saj vsebuje precejšnjo količino raztopljenih organskih spojin, katerih oksidacijski procesi še niso dobro znani.Leto 2018 se je končalo in po podatkih Nacionalne uprave za oceane in atmosfero je v začetku leta 2019 povprečna raven ogljikovega dioksida v zemeljskem ozračju znašala 409 ppm.
Graf prikazuje povprečno dnevno koncentracijo CO 2 v štirih baznih observatorijih Oddelka za globalno spremljanje; Barrow, Aljaska (v modri barvi), Mauna Loa, Havaji (v rdeči barvi), Ameriška Samoa (v zeleni barvi) in južni pol Antarktike (v rumeni barvi). Debela črna črta predstavlja povprečje zglajenih, nesezonskih krivulj za vsak zapis. Ta linija trenda je zelo dobra ocena globalnih povprečnih ravni CO 2 . Trend grafa je navzgor, kar pomeni, da bomo leta 2019 priča novemu vrhuncu koncentracij ogljikovega dioksida na planetu.
Rezultati ogljikovega dioksida 2018
Spletna stran Global Carbon Budget je naredila infografiko kroženja CO 2 v zemeljski atmosferi konec leta 2018.
Glede na posredovane podatke so svetovne emisije CO 2 v letu 2018 znašale približno 37,1 gigaton ogljikovega dioksida. To je približno 2,7 % več kot lani. Obstaja majhna variabilnost v vrednosti od 1,8% do 3,7%, kar je povezano s kompleksnimi izračuni globalnega prometa ogljikovega dioksida v zemeljski atmosferi.
Katere države izpustijo največ CO 2?
Omeniti velja pomemben trend naraščanja emisij od leta 1960. Upoštevani so bili podrobneje. Ogledali si bomo seznam glavnih držav, ki dobavljajo ta plin v zrak našega planeta.
Leta 1960 so vodilne položaje, kot je bilo pričakovati, zasedle ZDA, Rusija in Nemčija. Tu je majhen odtenek - navedena je samo Rusija brez držav, ki so bile del CIS, na primer Ukrajina in Kazahstan. Naslednja na 4. mestu je bila Kitajska, nato države Evrope, Vzhoda itd. Količina emisij leta 1960 je bila približno 9411 megaton (9,4 Gt)
Leta 2017 so se razmere dramatično spremenile, Kitajska je s svojo industrijo postala vodilna.
Kitajska je poceni delovna sila. Številne korporacije so svoje proizvodne obrate preselile v to državo in s tem dodatno rešile problem davkov na emisije. In sama Kitajska se je v zadnjem času močno povečala v smislu proizvodnje in trgovine z drugimi državami.
2. in 3. mesto zasedata ZDA oziroma Indija. Slednja je po številu prebivalcev že skoraj dohitela Kitajsko, poceni delovna sila pa tja s svojo proizvodnjo privablja tudi vlagatelje. Rusija zaseda 4. mesto, sledi ji Japonska, nato Nemčija itd. Količina izpustov se je povečala na 36.153 megaton (36,1 Gt).
Kam gre CO 2, ko vstopi v ozračje?
Sam odgovor je za bralca te strani očiten ostaja v zemeljski atmosferi se v njej kopiči,
Izpusti pri kurjenju premoga, plina in nafte znašajo približno 34 Gt CO 2 na leto. Če k temu dodamo gozdne požare, krčenje gozdov in ustvarjanje pašnikov, dobimo dodatnih 5 Gt CO 2 . Zelo nenavadno je zdaj gledati na vulkanske emisije, ki znašajo le 500 Mt (0,5 Gt) ogljikovega dioksida, zaradi nekonstantnosti jih v izračunih ne upoštevamo. V letnem obdobju rastline na kopnem absorbirajo 12 Gt, medtem ko ocean nekoliko manj - 9 Gt. Dodatnih 700 megaton je porabljenih za ogljikove cikle nad vodo in kopnim, kar povzroči povečanje ogljikovega dioksida za +17,3 Gt na leto. Trend se povečuje, nihče ne bo podpisal sporazumov o omejevanju izpustov plinov.
Zaključek
Za zaključek predlagam, da si ogledate video, kako se je spreminjala vrednost ogljikovega dioksida v 800.000 letih, najprej so avtorji iz NOAA naredili posnetke z instrumentov. Pri previjanju grafa nazaj so za določitev vsebnosti ogljikovega dioksida v zraku uporabili podatke, pridobljene iz vzorcev ledenih jeder, odvzetih na Antarktiki.
Globalno segrevanje povzročajo emisije CO2 v ozračje. Zamenjava avtomobilov z električnimi vozili je potrebna tukaj in zdaj. Za podnebne spremembe je kriva industrija v razvitih državah. Za grmenjem propagandnih bobnov politikov in aktivistov »zelenih« gibanj je skoraj neslišen umirjen glas strokovnjakov, med katerimi mnogi menijo, da problem ni samo in ne toliko v izpušnih plinih. Morda je vse veliko bolj preprosto - in hkrati bolj zapleteno.
Sredi oktobra letos je ameriška Nacionalna agencija za aeronavtiko in vesolje (NASA) objavila redna gradiva, posvečena analizi rezultatov, pridobljenih z raziskovalnim satelitom OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory).
Ta vesoljski laboratorij je opremljen s spektrometri visoke ločljivosti, ki omogočajo oceno vsebnosti ogljikovega dioksida v ozračju. Laboratorij preučuje odboj sončne svetlobe od zemeljskega površja, vključno s tako imenovano sončno inducirano fluorescenco klorofila v rastlinah, povezano s procesom fotosinteze. To je prvi laboratorij, ki je omogočil določitev vsebnosti ogljikovega dioksida na velikem območju v načinu "tukaj in zdaj", kot tudi oceno absorpcijske aktivnosti kopenske vegetacije.
Zelena Evropa ter razogljičena Indonezija in Afrika
Laboratorij so zagnali poleti 2014, že decembra pa je NASA predstavila prve zemljevide porazdelitve ogljikovega dioksida v svetovnem merilu (od 1. oktobra do 17. novembra) in aktivnosti vegetacije (od avgusta do oktobra). In če je bilo v tem času pričakovano zmanjšanje aktivnosti rastlin na severni polobli in povečanje dejavnosti rastlin na južni polobli, je bila porazdelitev krajev z najvišjo koncentracijo CO2 presenečenje. Izkazalo se je, da ga je največ nad Indonezijo, južno Afriko in Brazilijo – torej nad kraji, ki jih nikakor ne moremo imenovati industrijska središča. Med industrijskimi središči so najbolj izstopali jugovzhod Kitajske ter vzhodna in zahodna obala ZDA (v precej manjšem obsegu). Evropa se je znašla v »zelenem območju«.
Strokovnjaki so razlog za tako obsežne emisije videli v sezonskem sežiganju rastlinja s strani lokalnih prebivalcev in spremljajočih požarih. Lahko pa obstajajo tudi drugi razlogi, na primer suša. Med sušo se rast rastlin ustavi, kar pomeni tudi absorpcijo ogljikovega dioksida iz atmosfere, ki je posledica fotosinteze. Postalo je jasno, da je nadzor nad emisijami ogljikovega dioksida v razvitih državah severne poloble nujen – vendar obstajajo druge sile na planetu, ki lahko izničijo vsa naša prizadevanja.
Koga briga, kdo dobi hrano
Jeseni 2015 je postalo jasno, da ima narava svoje poglede na dinamiko ogljikovega dioksida v ozračju. Če je spomladi na severni polobli skoraj povsod vsebnost ogljikovega dioksida v zraku presegla 400 ppm (to je 400 delcev na milijon), potem do poletja, ko so se rastline na kopnem in fitoplankton v morjih začeli aktivno razvijati, njegova vsebina je začela opazno padati.
Ta padec je opazen predvsem nad območji južnega dela vzhodne Evrope, Ukrajine, južne Rusije, Sibirije, Kazahstana in severnega dela Kitajske. Tudi vegetacija Italije in Grčije je tisto poletje skušala »pojesti« veliko ogljikovega dioksida, a Španci in Francozi niso izpolnili pričakovanj. Vendar tudi gozdovi in trave baltskih držav, tako kot skandinavskih, niso bili povsem aktivni.
Raziskave pa so pokazale, da ne moremo zanikati argumentov tistih, ki govorijo o pomembnosti upoštevanja absorpcije ogljikovega dioksida v rastlinah in naravnih procesov njegovega sproščanja. Poleg tega se lahko vegetacija planeta prilagaja nihanjem koncentracij CO2 v ozračju.
To težko ravnotežje
Rastlinski svet, od mikroskopskega fitoplanktona do velikih hrastov, sekvoj in baobabov, je tako aktiven kot živalski svet. Rastline jedo in dihajo. Tako kot živali vdihavajo zrak in izdihujejo ogljikov dioksid. Toda na veselje vseh živali in ljudi potrebujejo isti ogljikov dioksid, vodo in sončno svetlobo, da se hranijo in gradijo svoja telesa. Toda kisik za njih je v tem primeru presežek, odpadni produkt.
Kot vsa živa bitja tudi rastline umrejo in se razgradijo na preproste molekule. Pri tem se v ozračje sproščata metan (CH4) in ogljikov dioksid (CO2). Če zakurimo travo ali drva, bomo spet sprostili še en del ogljikovega dioksida.
Dolgo je veljalo, da bodo rastline ob dvigu povprečne temperature med dihanjem doživele stres. Posledično se bo količina ogljikovega dioksida, sproščenega v ozračje, močno povečala. Vendar pa so študije pokazale, da bodo rastline v resnici s povišanjem povprečne temperature za 6 stopinj izpustile petkrat manj ogljikovega dioksida, kot je bilo predhodno izračunano.
To so zelo pomembne številke, saj rastline na našem planetu v ozračje izdihajo šestkrat več ogljikovega dioksida, kot ga človeštvo izpusti pri izgorevanju fosilnih goriv.
Moč Baby El Niño
Vendar pa je bila na zori razvoja življenja, v paleozoiku, vsebnost ogljikovega dioksida v ozračju neizmerno večja - vsaj desetkrat. Eden od razlogov je pomanjkanje vegetacije na kopnem. In mimogrede, ravno v devonu in karbonu, ko je rastlinstvo doseglo kopno in se začelo hitro razmnoževati, je vsebnost CO2 v ozračju začela hitro padati. Današnji premog je ogljikov dioksid iz obdobja karbona, ki so ga nase vezale rastline pred več kot 300 milijoni let.
Sodeč po razpoložljivih materialih je ciklični tok El Niño, ki se občasno krepi in slabi v Tihem oceanu ob obali Južne Amerike, povzročil spremembe vremenskih razmer v ekvatorialnem območju planeta. V Indoneziji so bile suše in hudi požari, v Braziliji - suša, prenehanje fotosinteze in požari, v Afriki pa samo deževje in množično gnitje rastlin, ki ga spremljajo tudi emisije ogljikovega dioksida v ozračje.
V času jurskih dinozavrov so bile ravni ogljikovega dioksida med 1500-2000 ppm. In to je bil tudi čas bogatega, uspešnega življenja. Naj se torej bojimo povečanja ravni CO2 v ozračju, če je ogljikov dioksid nujen produkt za hranjenje vsega, kar raste na Zemlji?
Električni avtomobili? Drevesa!
Vse to nas vodi do enega zaključka: medsebojne povezave procesov na planetu so veliko bolj zapletene, kot smo si doslej predstavljali. Če nas skrbi naraščanje CO2 v ozračju, potem morda obvezen prehod na električna vozila (električno avtomatiko daš do leta 2030!) ni najbolj učinkovita rešitev. Mogoče bi morali ustaviti divje sekanje dreves po vsem svetu. Navsezadnje so drevesa vezana na ogljikov dioksid. Večina prebivalcev našega planeta živi v revščini in do zdaj je poraba kerozina kot goriva za svetilke sorazmerna s količino reaktivnega goriva, ki ga porabi celotno civilno letalstvo ZDA. Morda moramo ljudi naučiti, kako brez sežiganja trave ali sekanja gozdov? Jim zagotoviti svetilke s sončnimi baterijami?
Na svetu je približno milijarda avtomobilov, prištejte jim še motorje ladij, vlakov in letal. Ali je realno vse to v doglednem času preurediti na električno vleko? Ali pa bi se morali osredotočiti na prilagajanje dejanskim podnebnim spremembam? Ali nas bodo vetrne turbine in sončni kolektorji rešili pred dvigom morske gladine in močnim deževjem, ali bi morali kopati jarke in graditi jezove? Ali pa je morda čas, da razmislite o napredku višje? Danes so ta vprašanja že zunaj okvira znanstvenih razprav in dobivajo povsem praktičen pomen.
Ogljikov dioksid opravlja pomembno funkcijo v zemeljski atmosferi. Sodeluje v procesih nastajanja in razgradnje vseh živih organizmov ter tvorbe organskih spojin iz anorganskih.
V biosferi CO 2 podpira proces fotosinteze, ki tvori floro kopnega in gladino oceana.
Skupaj z molekulami vode, metana in ozona tvori "".
Ogljikov dioksid je toplogredni plin, ki vpliva na izmenjavo toplote v zraku in je ključni element pri oblikovanju zemeljskega podnebja.
Danes se koncentracija ogljikovega dioksida v ozračju povečuje zaradi pojava novih umetnih in naravnih virov. To pomeni, da se bo podnebje na planetu spremenilo.
Večina ogljikovega dioksida na planetu je naravnega izvora. Viri CO 2 pa so tudi industrijska podjetja in promet, ki v ozračje spuščajo ogljikov dioksid umetnega izvora.
Naravni izviri
Ko drevesa in trava gnijejo, se vsako leto sprosti 220 milijard ton ogljikovega dioksida. Oceani izpustijo 330 milijard ton. Požari, ki so nastali zaradi naravnih dejavnikov, povzročajo emisije CO 2 po količini enake antropogenim emisijam.
Naravni viri ogljikovega dioksida so:
- Dihanje flore in favne. Rastline in živali absorbirajo in proizvajajo CO 2, tako deluje njihovo dihanje.
- Vulkanski izbruh. Vulkanski plini vsebujejo ogljikov dioksid. V regijah, kjer so aktivni vulkani, lahko ogljikov dioksid uhaja iz razpok in razpok v zemlji.
- Razgradnja organskih elementov. Pri gorenju in gnitju organskih elementov se pojavi CO 2 .
Ogljikov dioksid je shranjen v kombinacijah ogljika: premog, šota, olje, apnenec. Oceane, ki vsebujejo velike zaloge ogljikovega dioksida in permafrosta, lahko imenujemo rezervna skladišča. Vendar pa se permafrost začenja topiti, kar je razvidno iz vse manjše snežne kape najvišjih gora sveta. Pri razgradnji organske snovi opazimo povečanje izpusta ogljikovega dioksida v ozračje. Posledično se trgovina pretvori v vir.
Severne regije Aljaske, Sibirije in Kanade so večinoma pod permafrostom. Vsebuje veliko organskih snovi. Zaradi segrevanja arktičnih območij se permafrost tali, njena vsebina pa gnije.
Antropogeni viri
Glavni umetni viri CO 2 so:
- Emisije podjetij, ki nastanejo med procesom zgorevanja. Rezultat je.
- Transport.
- Spreminjanje gospodarskih zemljišč iz gozdov v pašnike in njive.
Število okolju prijaznih avtomobilov v svetu narašča, vendar je njihov odstotek glede na stroje z notranjim zgorevanjem zelo majhen. Stroški električnih avtomobilov so višji od običajnih avtomobilov, zato mnogi nimajo finančne možnosti za nakup te vrste prevoza.
Intenzivno krčenje gozdov za industrijo in kmetijstvo ni antropogeni vir CO 2 v dobesednem pomenu. Zaradi pogozdovanja ogljikov dioksid ne sodeluje pri fotosintezi. Kar vodi do njegovega kopičenja v ozračju.
Absorbatorji ogljikovega dioksida
Absorberji so vsi umetni ali naravni sistemi, ki absorbirajo ogljikov dioksid iz zraka. Absorber je struktura, ki absorbira več CO 2 iz zraka, kot ga sprosti vanj.
Naravni absorbenti
Gozdovi lahko vplivajo na količino ogljikovega dioksida v zraku. Lahko so hkrati ponori in viri emisij (med sečnjo). Ko se drevesa povečajo in gozd raste, se ogljikov dioksid absorbira. Ta proces velja za osnovo za razvoj biomase. Izkazalo se je, da napredujoči gozd deluje kot ponor.
Gozd severne poloble
Ko so gozdovi požgani in uničeni, se večina nakopičenega ogljika spet pretvori v ogljikov dioksid. Posledično je gozd ponovno vir CO 2 .
Fitoplankton je tudi ponor ogljikovega dioksida na zemlji. Vendar pa večina absorbiranega ogljika, ki se prenaša po prehranjevalni verigi, ostane v oceanu.
Umetni absorberji
Najbolj znani absorberji CO 2 so: raztopina kalijevega hidroksida, natrijevega apna in azbesta, kavstična soda.
Te spojine pri pretvorbi v druge spojine. Obstajajo naprave, ki zajemajo ogljikov dioksid iz emisij elektrarn in ga pretvarjajo v tekoče ali trdno stanje za kasnejšo uporabo v industriji. Izvajajo se poskusi vbrizgavanja ogljikovega dioksida, raztopljenega v vodi, v bazaltne kamnine pod zemljo. Pri reakciji nastane trden mineral.
Postaja za vbrizgavanje ogljikovega dioksida pod zemljo
Interakcija z oceanom
V oceanih bo prisotnost ogljikovega dioksida večja od atmosferske vsebnosti; če jo pretvorimo v ogljik, bo približno 36 trilijonov ton. najdemo v obliki hidrokarbonatov in karbonatov. Te spojine nastajajo s kemičnimi reakcijami med podvodnimi kamni, vodo in ogljikovim dioksidom. Te reakcije so reverzibilne, povzročajo nastanek apnenca in drugih karbonatnih kamnin s sproščanjem polovice bikarbonatov v obliki ogljikovega dioksida.
Kroženje ogljikovega dioksida v oceanu
Ta cikel reakcij, ki je potekal več sto milijonov let, je privedel do vezave večine ogljikovega dioksida iz Zemljine atmosfere v karbonatne kamnine. Posledično se bo večina ogljikovega dioksida, ki nastane kot posledica intenzivnih človeških emisij ogljikovega dioksida v ozračje, raztopila v oceanih. Toda hitrost, s katero bo ta proces potekal v prihodnosti, ostaja neznanka.
Prisotnost fitoplanktona na površini oceanov pomaga absorbirati CO 2 iz zraka v ocean. Fitoplankton absorbira določeno količino ogljikovega dioksida pri , pridobi energijo in vir za razvoj celic. Ko umre in potone na dno, ogljik ostane z njim.
Interakcija s tlemi
Ogljikov dioksid v zraku je genetsko povezan z zemljo. Nenehni premiki tal povečujejo zaloge CO 2 v zraku, kjer ga rastline uporabljajo za tvorbo organskih elementov. Ogljikov dioksid ima pomembno vlogo pri nastajanju in prezračevanju tal. Sodeluje pri razgradnji bazičnih mineralov, povečanju topnosti ter premikanju karbonatov in fosfatov.
Velik delež ogljikovega dioksida v prizemnem zraku nastane kot posledica delovanja talnih organizmov med razpadom in oksidacijo organskega elementa. Do 1/3 CO 2 proizvedejo korenine visokih rastlin. Obstaja tudi dotok ogljikovega dioksida s plini juvenilnega in vadoznega izvora iz najglobljih sfer zemlje. V tleh, ki nastanejo na apnenčastih kamninah, lahko CO 2 deluje kot produkt razgradnje kalcijevega karbonata s talnimi kislinami.
CO 2 iz prizemnega zraka ima ogromen biološki pomen. Njegov presežek (več kot 1%) zavira kalitev semen in rast koreninskega sistema. Če odstranite ogljikov dioksid, bo njegov kratkoročni presežek še vedno povzročil počasno rast semen.
V tleh z visoko vsebnostjo organske snovi se koncentracija CO 2 poleti in spomladi poveča na 3-9 %. Černozemska tla proizvedejo od 2 do 6 kg ogljikovega dioksida v 24 urah. V talnem zraku na globini 75-150 cm je vsebnost CO 2 dvakrat večja kot v zgornjih plasteh. V toplem času je vsebnost CO 2 v talnem zraku dvakrat večja kot pozimi. To je mogoče pojasniti s povečanjem aktivnosti organizmov v tleh.
Treba je razumeti, da številne metode kmetovanja vodijo do povečanja koncentracije ogljikovega dioksida v tleh. Med njimi so:
- organska gnojila;
- setev trave;
- stiskanje z valji.
Seveda ni vredno reči, da je rodovitnost in kakovost zemlje odvisna samo od ogljikovega dioksida, na to vplivajo še drugi dejavniki.
Za uravnavanje dinamike CO2 v tleh in povečanje njegove vsebnosti na zahtevano količino za dobro letino je potrebno:
- aktivirati življenjske procese v tleh z uporabo prezračevanja;
- izvajati ustrezno setev trave z namenom ohranjanja in obnavljanja zaloge organske snovi;
- naredite zeleno gnojenje in uporabite organska gnojila.
Zaključek
Nobenega dvoma ni, da bi bil brez ogljikovega dioksida obstoj na naši Zemlji radikalno drugačen. Sodeluje v najpomembnejših bioloških, kemičnih, geoloških in podnebnih procesih. Pomembno je vedeti o njih, da razložimo številne pojave, ki se dogajajo okoli nas.
